JP5125787B2 - 車両用差動装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る車両用差動装置を説明するために一部を破断して示す分解斜視図である。図2は、本発明の第1の実施の形態に係る車両用差動装置を説明するために一部を破断して示す組立斜視図である。図3は、本発明の第1の実施の形態に係る車両用差動装置を説明するために示す断面図である。図4は、本発明の第1の実施の形態に係る車両用差動装置のキャリアに収容支持される入力側ギヤを一方側から見た状態を示す分解斜視図である。図5は、本発明の第1の実施の形態に係る車両用差動装置のキャリアに収容支持される入力側ギヤを他方側から見た状態を示す分解斜視図である。図6は、本発明の第1の実施の形態に係る車両用差動装置のキャリアを一方側から見た状態を示す斜視図である。図7は、本発明の第1の実施の形態に係る車両用差動装置のキャリアを他方側から見た状態を示す斜視図である。図8は、本発明の第1の実施の形態に係る車両用差動装置の1対の出力側ギヤのうち一方の出力側ギヤと入力ギヤとの噛合状態を示す断面図である。図9は、本発明の第1の実施の形態に係る車両用差動装置の1対の出力側ギヤのうち他方の出力側ギヤと入力ギヤとの噛合状態を示す断面図である。
図1〜図3において、符号1で示す車両用差動装置は、例えば4輪駆動車の駆動源の駆動力を前輪側のディファレンシャル装置と後輪側のディファレンシャル装置とに配分するセンターデフとして用いられ、駆動源の駆動トルク(エンジントルク)を前輪側及び後輪側の1対の出力軸(図示せず)に差動分配する差動機構2と、この差動機構2の差動を制限する差動制限機構3と、この差動制限機構3を作動させる押圧機構4とから大略構成されている。
差動機構2は、図1〜図3に示すように、入力部材としてのプラネタリキャリア2Aと、このプラネタリキャリア2Aの回転力を受ける入力側ギヤとしての複数の遊星歯車2B,2B,…と、これら複数の遊星歯車2B,2B,…に噛合する一方側の出力側ギヤとしての太陽歯車2Cと、この太陽歯車2Cと同一の軸線上で複数の遊星歯車2B,2B,…に噛合する他方側の出力側ギヤとしての内歯車2Dと、この内歯車2D及び太陽歯車2C・プラネタリキャリア2A・複数の遊星歯車2B,2B,…を収容するデフケース2Eとを備えている。
プラネタリキャリア2Aは、図1〜図7に示すように、キャリア基部20A及びキャリア鍔部21Aからなり、太陽歯車2Cと内歯車2Dとの間に介在して配置され、各内径及び各外径がそれぞれ互いに異なる段状の円筒体によって形成されている。キャリア鍔部21Aは、キャリア基部20Aに連通し、プラネタリキャリア2Aの回転軸線方向に開口する円環体によって形成されている。キャリア鍔部21Aの外径はキャリア基部20Aの外径よりも、またその内径はキャリア基部20Aの内径よりもそれぞれ大きい寸法に設定されている。そして、回転軸線Oの回りに回転し得るように構成されている。プラネタリキャリア2Aには、遊星歯車2B,2B,…を自転可能に収容支持するギヤ収容支持部22Aが設けられている。
遊星歯車2B,2B,…は、図2及び図3に示すように、それぞれ各ピッチ円直径D1,D2(D1>D2)が互いに異なる(捩れ方向は同一である)大小2つのギヤ部20B,21B(ギヤ部20Bがピッチ円直径D1の歯車諸元を、ギヤ部21Bがピッチ円直径D2の歯車諸元をもつ)を有するヘリカルギヤからなり、プラネタリキャリア2Aの第1収容孔220A及び第2収容孔221A内に自転可能に収容されている。
太陽歯車2Cは、図3及び図8に示すように、遊星歯車2B,2B,…のギヤ部20B,20B,…に噛合して内歯車2Dの軸線上で回転可能に配置され、かつプラネタリキャリア2A内に収容され、全体が回転軸線Oと同一の軸線をもつ円筒状のヘリカルギヤによって形成されている。そして、遊星歯車2B,2B,…のギヤ部20B,20B,…からの回転力を受け、図3の左方の出力軸(前輪側出力軸)に出力するように構成されている。太陽歯車2Cの内周面には、前輪側の出力軸を移動可能に連結するスプライン嵌合部20Cが設けられている。太陽歯車2Cのピッチ円直径D3及び歯数Z3は、遊星歯車2B,2B,…のギヤ部20B,20B,…のピッチ円直径D1及び歯数Z1よりも大きい寸法と歯数に設定されている。
内歯車2Dは、図3及び図9に示すように、ボス部20D及びギヤ部21Dからなり、遊星歯車2B,2B,…のギヤ部21B,21B,…に噛合してプラネタリキャリア2Aの軸線上で回転可能に配置され、かつデフケース2E(リヤケース21Eの第1ケースエレメント210E)に軸受(ニードルベアリング)6を介して保持され、全体が回転軸線Oと同一の軸線をもつ円筒状のヘリカルギヤによって形成されている。そして、遊星歯車2B,2B,…のギヤ部21B,21B,…からの回転力を受け、図3の右方の出力軸(後輪側出力軸)に出力するように構成されている。
デフケース2Eは、図1〜図3に示すように、回転軸線Oに沿って一方向に開口する有底円筒状のフロントケース20Eと、このフロントケース20Eの開口部(後述する部品挿入口2000E)を覆う略円環状のリヤケース21Eとからなり、フロントケース20Eの底部は太陽歯車2Cの軸線方向両端面のうちプラネタリキャリア側端面と反対側の端面に溶接されている。そして、全体が差動機構2及び差動制限機構3・押圧機構4を内部に収容する段状の中空構造体によって形成されている。
差動制限機構3は、図1〜図3に示すように、インナクラッチプレート3A,3A,…及びアウタクラッチプレート3B,3B,…を有する摩擦式のクラッチからなり、デフケース2E(フロントケース20E)の内周面と内歯車2D(ボス部20D)の外周面との間に配置されている。そして、太陽歯車2C(デフケース2E)と内歯車2Dとを互いに断続(トルク伝達)可能に連結し、差動機構2の差動を制限するように構成されている。
押圧機構4は、図1〜図3に示すように、電磁石4A及びアーマチャ4Bを有する電磁クラッチからなり、差動機構2(内歯車2D)のリヤ出力軸側に配置されている。そして、差動制限機構3を作動させてインナクラッチプレート3A,3A,…及びアウタクラッチプレート3B,3B,…のうち互いに隣り合うクラッチ同士を押圧して摩擦摺動させるように構成されている。
車両のエンジン側からのトルクがプラネタリキャリア2Aに入力されると、プラネタリキャリア2Aが回転軸線Oの回りに回転駆動される。プラネタリキャリア2Aが回転駆動されると、この回転力が遊星歯車2B,2B,…に伝達され、さらに遊星歯車2B,2B,…のギヤ部20B,20B,…から太陽歯車2Cに、また遊星歯車2B,2B,…のギヤ部21B,21B,…から内歯車2Dにそれぞれ伝達される。この場合、太陽歯車2Cが前輪側出力軸に、また内歯車2Dが後輪側出力軸にそれぞれスプライン嵌合されているため、エンジン側からのトルクがプラネタリキャリア2A及び遊星歯車2B,2B,…、さらに太陽歯車2C及び内歯車2Dを介して左右(前後輪側)の出力軸に伝達される。
以上説明した第1の実施の形態によれば、次に示す効果が得られる。
図10は、本発明の第2の実施の形態に係る車両用差動装置を説明するために示す断面図である。図10において、図3と同一又は同等の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
以上説明した第2の実施の形態によれば、第1の実施の形態の場合と同様の効果が得られる。
図11は、本発明の第3の実施の形態に係る車両用差動装置を説明するために示す断面図である。図11において、図3と同一又は同等の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
以上説明した第3の実施の形態によれば、第1の実施の形態の場合と同様の効果が得られる。
図12は、本発明の第4の実施の形態に係る車両用差動装置を説明するために示す断面図である。図12において、図11と同一又は同等の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
以上説明した第4の実施の形態によれば、第1の実施の形態の場合と同様の効果が得られる。
2…差動機構
2A…プラネタリキャリア、20A…キャリア基部、21A…キャリア鍔部、200A…スプライン嵌合部、22A…ギヤ収容支持部、220A…第1収容孔、2200A…第1ギヤ支持面、221A…第2収容孔、2210A…第2ギヤ支持面、2211A…第3ギヤ支持面、23A…キャリア筒部
2B…遊星歯車、20B,21B…ギヤ部
2C…太陽歯車、20C…スプライン嵌合部、21C…内側の筒体、22C…外側の筒体、210C…ギヤ部、23C…第1ギヤエレメント、230C…ギヤ部、24C…第2ギヤエレメント、25C…第3ギヤエレメント、250C…押圧力伝達部、26C…第4ギヤエレメント、260C…押圧力伝達部
2D…内歯車、20D…ボス部、200D…鍔部、201D,202D…スプライン嵌合部、21D…ギヤ部、210D…鍔部、22D…内側の筒体、220D…ギヤ部、23D…外側の筒体、230D…環状溝、231D…スプライン嵌合部
2E…デフケース
20E…フロントケース、200E…大径の円筒部、2000E…部品挿入口、201E…小径の円筒部、2010E…底部、2011…スプライン嵌合部付きの貫通孔、2012E…スプライン嵌合部
21E…リヤケース、210E…第1ケースエレメント、2100E…鍔部、211E…第2ケースエレメント、2110E…鍔部、212E…第3ケースエレメント
22E…フロント出力軸側ケースエレメント、220E…第1エレメントピース、221E…第2エレメントピース、222E…第3エレメントピース
23E…リヤ出力軸側ケースエレメント
24E…中間部ケースエレメント
25E…端部ケースエレメント
26E…フロント出力軸側ケースエレメント、27E…リヤ出力軸側ケースエレメント、270E…鍔部、28E…外周部ケースエレメント、280E…段部
3…差動制限機構、3A…インナクラッチプレート、3B…アウタクラッチプレート
4…押圧機構、4A…電磁石、4B…アーマチャ、4C…ピストン、40C…押圧部
5…スラストワッシャ
6…軸受(ニードルベアリング)
7…軸受(ニードルベアリング)
8…軸受(ボールベアリング)
9…リングボルト
10…スラストワッシャ
11…入力軸
12…フロントワッシャ
13…トランスファケース、130…圧力室、131…供給路
14…軸受(テーパベアリング)
15…軸受(ボールベアリング)
16…連結ピン
17…ボルト
18,19…スラストワッシャ
21,22…軸受(ニードルベアリング)
C…環状空間
O…回転軸線
Claims (8)
- 駆動源の駆動トルクによって回転するキャリア、前記キャリアのギヤ収容支持部に収容され前記キャリアの回転力を受けて自転可能な入力側ギヤ、及び前記入力側ギヤから前記キャリアの回転力を受けて1対の出力軸に差動分配する1対の出力側ギヤを有する差動機構と、
前記差動機構の差動を制限するクラッチを有する差動制限機構とを備え、
前記差動機構は、前記キャリアが前記1対の出力側ギヤ間に介在して配置され、前記1対の出力側ギヤが互いに前記クラッチを介してトルク伝達可能に連結され、
前記入力側ギヤは、前記1対の出力側ギヤにそれぞれ噛合し、かつ互いに異なるピッチ円直径をもつ大小2つのギヤ部を有する遊星歯車からなり、
前記1対の出力側ギヤは、前記大小2つのギヤ部のうちピッチ円直径が大きいギヤ部に噛合する太陽歯車、及び前記大小2つのギヤ部のうちピッチ円直径が小さいギヤ部に噛合する内歯車からなり、
前記ギヤ収容支持部は、前記キャリアの径方向内側に開口して前記ピッチ円直径が大きいギヤ部を収容する第1収容孔、及び前記キャリアの径方向外側に開口して前記ピッチ円直径が小さいギヤ部を収容する第2収容孔からなる
ことを特徴とする車両用差動装置。 - 前記大小2つのギヤ部は、捩れ方向が同一であるヘリカルギヤによって形成されている請求項1に記載の車両用差動装置。
- 前記太陽歯車はピッチ円直径が寸法D 1 に設定され、
前記内歯車はピッチ円直径が寸法D 2 に設定され、
前記遊星歯車は、前記ピッチ円直径の大きいギヤ部のピッチ円直径が寸法D 3 に設定され、前記ピッチ円直径の小さいギヤ部のピッチ円直径が寸法D 4 に設定されている場合、D1/D3<D2/D4が成立する請求項1に記載の車両用差動装置。 - 前記太陽歯車は、その回転軸線を中心軸線とする円筒部を有し、前記円筒部が前記差動機構及び前記差動制限機構を収容するデフケースによって形成されている請求項1に記載の車両用差動装置。
- 前記1対の出力側ギヤは、一方の出力側ギヤが他方の出力側ギヤの前記クラッチ側への移動を規制する移動規制部材を有する請求項1に記載の車両用差動装置。
- 前記内歯車は、その回転軸線を中心軸線とする円筒部を有し、前記円筒部が前記差動機構の少なくとも一部を収容する第1円筒部及び前記差動制限機構を収容する第2円筒部からなるデフケースによって形成されている請求項1に記載の車両用差動装置。
- 駆動源の駆動トルクによって回転するキャリア、前記キャリアのギヤ収容支持部に収容され前記キャリアの回転力を受けて自転可能な入力側ギヤ、及び前記入力側ギヤから前記キャリアの回転力を受けて1対の出力軸に差動分配する1対の出力側ギヤを有する差動機構と、
前記差動機構の差動を制限するクラッチを有する差動制限機構と、
前記差動制限機構を作動させる押圧機構とを備え、
前記差動機構は、前記キャリアが前記1対の出力側ギヤ間に介在して配置され、前記1対の出力側ギヤが互いに前記クラッチを介してトルク伝達可能に連結され、
前記入力側ギヤは、前記1対の出力側ギヤにそれぞれ噛合し、かつ互いに異なるピッチ円直径をもつ大小2つのギヤ部を有する遊星歯車からなり、
前記1対の出力側ギヤは、前記大小2つのギヤ部のうちピッチ円直径が大きいギヤ部に噛合する太陽歯車、及び前記大小2つのギヤ部のうちピッチ円直径が小さいギヤ部に噛合する内歯車からなり、
前記ギヤ収容支持部は、前記キャリアの径方向内側に開口して前記ピッチ円直径が大きいギヤ部を収容する第1収容孔、及び前記キャリアの径方向外側に開口して前記ピッチ円直径が小さいギヤ部を収容する第2収容孔からなる
ことを特徴とする車両用差動装置。 - 前記押圧機構は、前記1対の出力側ギヤの軸線方向に移動して押圧力を出力するピストンを有し、
前記差動機構は、前記1対の出力側ギヤのうち一方の出力側ギヤが前記ピストンの押圧力を前記差動制限機構にその作動力として伝達する押圧力伝達部を有する請求項7に記載の車両用差動装置。
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